智能中压断路器的制作方法

专利2022-11-16  123


本实用新型涉及。



背景技术:

传统的中压断路器存在以下问题:

1、只能够监控柜体内部的问题,不能够检测闸体问题。高压开关柜、母线接头等重要设备,在长期运行过程中,断路器/隔离开关的触头和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热,这些发热部位的温度如果无法实时监测,将可能最终导致火灾和大面积的停电事故的发生。长期以来,通过使用热红外线测量工具定期测量目视可见区域的温度,然而维保人员却很难监测到断路器和开关柜链接的温度值。常见的热电偶,光纤,捆绑式温度传感器安装影响断路器的散热、电磁场结构,容易诱发开关柜绝缘事故。也就是在温度监控方面还有待提高的空间。

2、手车式断路器为检修和维护等带来了极大的便利,不过断路器手车位置操作不到位而导致的温升及绝缘事故常有发生。如何避免此类问题是断路器与开关柜配柜监测的主要难点之一。目前的通用做法是在断路器手车上安装辅助开关与位置开关,通过辅助开关来监控手车的位置。这个方案简单有效,但实际操作中由于位置开关的精度有限,很多时候手车接近到位时,辅助开关已经动作。而且由于位置开关在手车底部,当断路器顶部发生倾斜等,也无法从辅助开关中读取实际的的状态。简单的说就是位置开关是通过底盘位置来判断断路器位置,无法判断断路器倾斜等异常状况。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供智能中压断路器,其能够隔离检测到活动闸体处的温度,能够隔离检测到固定闸体处的温度,能够检测到活动闸体摆动的具体位置,能够将采集的数据发送给远程的管理中心,不需要人工去采集数据,可以方便手机读取终端中的数据,不需要人工读取数据,安全可靠,结构简单,成本低,使用寿命长的优点。

本实用新型所采用的技术方案是:

智能中压断路器,其包括:

开关柜;

断路器,其固定安装在开关柜内部,其设有固定板、固定安装在固定板上的活动闸体及固定安装在固定板上且与活动闸体相互适配的固定闸体;

第一温度探测器,其用于探测活动闸体处的温度且固定安装在活动闸体上;所述第一温度探测器包括第一绝缘外壳、固定安装在第一绝缘外壳内部的第一控制器、设于第一绝缘外壳内部且与第一控制器电性连接的第一zigbee无线通讯模块、设于第一绝缘外壳内部且与第一控制器电性连接的第一温度传感器、设于第一绝缘外壳内部且与第一控制器电性连接的第一储存器及设于第一绝缘外壳内部且与第一控制器电性连接的第一充电线圈;第一绝缘外壳固定贴合在活动闸体上;

第二温度探测器,其用于探测固定闸体处的温度且固定安装在活动闸体上;

位置探测器,其用于探测活动闸体的位置且固定安装在开关柜内部;

终端,其固定安装在开关柜内部,其均与第一温度探测器和第二温度探测器无线通讯连接,其与位置探测器电性连接;

至少一个手机,其与终端之间无线通讯连接;

管理中心,其与终端无线通讯连接。

所述第二温度探测器包括第二绝缘外壳、固定安装在第二绝缘外壳内部的第二控制器、设于第二绝缘外壳内部且与第二控制器电性连接的第二zigbee无线通讯模块、设于第二绝缘外壳内部且与第二控制器电性连接的第二温度传感器、设于第二绝缘外壳内部且与第二控制器电性连接的第二储存器及设于第二绝缘外壳内部且与第二控制器电性连接的第二充电线圈;第二绝缘外壳固定贴合在固定闸体上。

位置探测器包括固定安装在开关柜上且与终端电性连接的滑动电阻、固定安装在开关柜内部的套筒及串在套筒内部的绝缘推杆;滑动电阻设有滑动端;绝缘推杆的一端与活动电阻的滑动端铰接;绝缘推杆的另一端与活动闸体铰接。

管理中心包括中央控制器、与中央控制器电性连接的nfc无线通讯模块、与中央控制器电性连接的显示器、与中央控制器电性连接的蓄电池、与中央控制器电性连接的供电线圈、与中央控制器电性连接的5g无线通讯模块及与中央控制器电性连接的第三zigbee无线通讯模块。

开关柜主要起到支撑和保护的作用。断路器为主要核心部件,对安全起到至关重要的作用。将第一温度探测器直接固定安装在活动闸体上,不需要连接电缆线,起到隔离检测的作用。第一控制器通过第一温度传感器探测到活动闸体处的温度,特别是在合闸/分闸瞬间的温度。充电线圈可以直接获取来自终端处变化频率的电磁波来充电,也可以通过套设在活动闸体上进行感应获取电能,因为活动闸体上电的频率会不断变化,也就会产生不同的磁场,就能够对第一充电线圈起到感应充电的作用。第一充电线圈给第一控制器供给电能量,第一控制器将采集到活动闸体处的温度信息,通过第一zigbee无线通讯模块发送给终端。第二控制器通过第二温度传感器探测到固定闸体处的温度,特别是在合闸/分闸瞬间的温度。第二充电线圈可以直接获取来自终端处变化频率的电磁波来充电,也可以通过套设在固定闸体上进行感应获取电能,因为固定闸体上电的频率会不断变化,也就会产生不同的磁场,就能够对第二充电线圈起到感应充电的作用。第二充电线圈给第二控制器供给电能量,第二控制器将采集到固定闸体处的温度信息,通过第二zigbee无线通讯模块发送给终端。进一步,绝缘套筒与开关柜之间通过铰接结构连接。当活动闸体摆动的时候,活动闸体与绝缘推杆之间相互铰接,然后绝缘套筒通过铰接结构旋转,绝缘推杆移动,绝缘推杆推动或者拉动滑动电阻的滑动端移动,当滑动电阻的滑动端有移动,也就是调节了滑动电阻的电阻的阻值,中央控制器获取滑动电阻的阻值,则可以判断滑动电阻的位置,也就判断了绝缘推杆的位置,从而判断了活动闸体的摆动位置,最终得到活动闸体与固定闸体之间的位置,也就是是否合闸到位和分闸到位的情况。

所述中央控制器电性连接有第三温度传感器和第四温度传感器,第三温度传感器固定安装在开关柜的内,第四温度传感器固定安装在开关柜的外部;所述中央控制器电性连接有第一湿度传感器、第二湿度传感器及第三湿度传感器;第一湿度传感器固定在固定板上,第二湿度传感器固定在开关柜内,第三湿度传感器固定在开关柜外部。通过第三温度传感器可以很好的判断开关柜外部的温度,是不是环境温度已经很高了,然后得到开关柜内部的温度,看看外部环境对开关柜内部温度的影响,然后通过第一温度传感器和第二温度传感器来判断合闸和分闸的温度及温度变化,可以很好的检测会不会因为合闸和分闸产生火灾。

为了更够进一步提高绝缘系数,开关柜内部设有绝缘隔离板,绝缘隔离板将开关柜内部分隔成两个空腔,分别为第一空腔和第二空腔,断路器设有第一空腔中,终端设于第二空腔中。这样可以将断路器与终端分离开,避免相互影响。更进一步,开关柜的内部表面涂覆一层绝缘材料层,避免断路器的电爬行到终端处,也避免断路器的电爬行到开关柜外部。

进一步,绝缘隔离板为透明的绝缘隔离板,中央控制器电性连接有摄像头和照明装置,摄像头和照明装置均固定安装在第二空腔内部,且摄像头和照明装置均朝向第一空腔中的断路器位置,照明装置提供光线,摄像头可以拍摄实时情况,方便工作人员通过管理中心进行远程监控。

第一zigbee无线通讯模块和第二zigbee无线通讯模块均与第三zigbee无线通讯模块可以实现相互无线通讯。5g无线通讯模块与管理中心实现远程无线通讯;管理中心为一台计算机,计算机内部安装有可以进行5g无线通讯的通讯模块,计算机与终端中的5g无线通讯模块之间通过服务器通讯连接。

手机为内置有nfc功能模块的手机,手机可以与终端的nfc无线通讯模块进行近距离无线通讯。蓄电池可以储存电能。显示器可以显示出所有温度、湿度的数值及活动闸体的位置。供电线圈可以为充电线圈进行充电。

本实用新型的有益效果是:能够隔离检测到活动闸体处的温度,能够隔离检测到固定闸体处的温度,能够检测到活动闸体摆动的具体位置,能够将采集的数据发送给远程的管理中心,不需要人工去采集数据,可以方便手机读取终端中的数据,不需要人工读取数据,安全可靠,结构简单,成本低,使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本实用新型中断路器的局部原理示意图一;

图2是本实用新型中断路器、第一温度探测器、第二温度探测器及终端的相对位置示意图;

图3是本实用新型中断路器、位置探测器及终端的局部原理示意图;

图4是本实用新型的电子框架原理示意图;

图5是本实用新型的第一温度探测器的原理示意图;

图6是本实用新型的第二温度探测器的原理示意图;

图7是本实用新型的终端的原理示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示,本实用新型智能中压断路器,其包括:

开关柜;

断路器,其固定安装在开关柜内部,其设有固定板1、固定安装在固定板1上的活动闸体11及固定安装在固定板1上且与活动闸体11相互适配的固定闸体12;

第一温度探测器2,其用于探测活动闸体11处的温度且固定安装在活动闸体11上;所述第一温度探测器2包括第一绝缘外壳26、固定安装在第一绝缘外壳26内部的第一控制器21、设于第一绝缘外壳26内部且与第一控制器21电性连接的第一zigbee无线通讯模块22、设于第一绝缘外壳26内部且与第一控制器21电性连接的第一温度传感器23、设于第一绝缘外壳26内部且与第一控制器21电性连接的第一储存器24及设于第一绝缘外壳26内部且与第一控制器21电性连接的第一充电线圈25;第一绝缘外壳26固定贴合在活动闸体11上;

第二温度探测器3,其用于探测固定闸体12处的温度且固定安装在活动闸体11上;

位置探测器5,其用于探测活动闸体11的位置且固定安装在开关柜内部;

终端4,其固定安装在开关柜内部,其均与第一温度探测器2和第二温度探测器3无线通讯连接,其与位置探测器5电性连接;

至少一个手机6,其与终端4之间无线通讯连接;

管理中心7,其与终端4无线通讯连接。

所述第二温度探测器3包括第二绝缘外壳37、固定安装在第二绝缘外壳37内部的第二控制器31、设于第二绝缘外壳37内部且与第二控制器31电性连接的第二zigbee无线通讯模块32、设于第二绝缘外壳37内部且与第二控制器31电性连接的第二温度传感器33、设于第二绝缘外壳37内部且与第二控制器31电性连接的第二储存器34及设于第二绝缘外壳37内部且与第二控制器31电性连接的第二充电线圈35;第二绝缘外壳37固定贴合在固定闸体12上。

位置探测器5包括固定安装在开关柜上且与终端4电性连接的滑动电阻53、固定安装在开关柜内部的套筒52及串在套筒52内部的绝缘推杆51;滑动电阻53设有滑动端;绝缘推杆51的一端与活动电阻的滑动端铰接;绝缘推杆51的另一端与活动闸体11铰接。

管理中心7包括中央控制器50、与中央控制器50电性连接的nfc无线通讯模块58、与中央控制器50电性连接的显示器59、与中央控制器50电性连接的蓄电池54、与中央控制器50电性连接的供电线圈55、与中央控制器50电性连接的5g无线通讯模块56及与中央控制器50电性连接的第三zigbee无线通讯模块57。

所述中央控制器50电性连接有第三温度传感器和第四温度传感器,第三温度传感器固定安装在开关柜的内,第四温度传感器固定安装在开关柜的外部;所述中央控制器50电性连接有第一湿度传感器、第二湿度传感器及第三湿度传感器;第一湿度传感器固定在固定板1上,第二湿度传感器固定在开关柜内,第三湿度传感器固定在开关柜外部。

开关柜内部设有绝缘隔离板,绝缘隔离板将开关柜内部分隔成两个空腔,分别为第一空腔和第二空腔,断路器设有第一空腔中,终端4设于第二空腔中;开关柜的内部表面涂覆一层绝缘材料层。

第一zigbee无线通讯模块和第二zigbee无线通讯模块均与第三zigbee无线通讯模块可以实现相互无线通讯。5g无线通讯模块与管理中心实现远程无线通讯;管理中心为一台计算机,计算机内部安装有可以进行5g无线通讯的通讯模块,计算机与终端中的5g无线通讯模块之间通过服务器通讯连接。

手机为内置有nfc功能模块的手机,手机可以与终端的nfc无线通讯模块进行近距离无线通讯。蓄电池可以储存电能。显示器可以显示出所有温度、湿度的数值及活动闸体的位置。供电线圈可以为充电线圈进行充电。

开关柜主要起到支撑和保护的作用。断路器为主要核心部件,对安全起到至关重要的作用。将第一温度探测器直接固定安装在活动闸体上,不需要连接电缆线,起到隔离检测的作用。第一控制器通过第一温度传感器探测到活动闸体处的温度,特别是在合闸/分闸瞬间的温度。充电线圈可以直接获取来自终端处变化频率的电磁波来充电,也可以通过套设在活动闸体上进行感应获取电能,因为活动闸体上电的频率会不断变化,也就会产生不同的磁场,就能够对第一充电线圈起到感应充电的作用。第一充电线圈给第一控制器供给电能量,第一控制器将采集到活动闸体处的温度信息,通过第一zigbee无线通讯模块发送给终端。第二控制器通过第二温度传感器探测到固定闸体处的温度,特别是在合闸/分闸瞬间的温度。第二充电线圈可以直接获取来自终端处变化频率的电磁波来充电,也可以通过套设在固定闸体上进行感应获取电能,因为固定闸体上电的频率会不断变化,也就会产生不同的磁场,就能够对第二充电线圈起到感应充电的作用。第二充电线圈给第二控制器供给电能量,第二控制器将采集到固定闸体处的温度信息,通过第二zigbee无线通讯模块发送给终端。进一步,绝缘套筒与开关柜之间通过铰接结构连接。当活动闸体摆动的时候,活动闸体与绝缘推杆之间相互铰接,然后绝缘套筒通过铰接结构旋转,绝缘推杆移动,绝缘推杆推动或者拉动滑动电阻的滑动端移动,当滑动电阻的滑动端有移动,也就是调节了滑动电阻的电阻的阻值,中央控制器获取滑动电阻的阻值,则可以判断滑动电阻的位置,也就判断了绝缘推杆的位置,从而判断了活动闸体的摆动位置,最终得到活动闸体与固定闸体之间的位置,也就是是否合闸到位和分闸到位的情况。

本实用新型的有益效果是:能够隔离检测到活动闸体处的温度,能够隔离检测到固定闸体处的温度,能够检测到活动闸体摆动的具体位置,能够将采集的数据发送给远程的管理中心,不需要人工去采集数据,可以方便手机读取终端中的数据,不需要人工读取数据,安全可靠,结构简单,成本低,使用寿命长的优点。


技术特征:

1.智能中压断路器,其特征在于包括:

开关柜;

断路器,其固定安装在开关柜内部,其设有固定板(1)、固定安装在固定板(1)上的活动闸体(11)及固定安装在固定板(1)上且与活动闸体(11)相互适配的固定闸体(12);

第一温度探测器(2),其用于探测活动闸体(11)处的温度且固定安装在活动闸体(11)上;所述第一温度探测器(2)包括第一绝缘外壳(26)、固定安装在第一绝缘外壳(26)内部的第一控制器(21)、设于第一绝缘外壳(26)内部且与第一控制器(21)电性连接的第一zigbee无线通讯模块(22)、设于第一绝缘外壳(26)内部且与第一控制器(21)电性连接的第一温度传感器(23)、设于第一绝缘外壳(26)内部且与第一控制器(21)电性连接的第一储存器(24)及设于第一绝缘外壳(26)内部且与第一控制器(21)电性连接的第一充电线圈(25);第一绝缘外壳(26)固定贴合在活动闸体(11)上;

第二温度探测器(3),其用于探测固定闸体(12)处的温度且固定安装在活动闸体(11)上;

位置探测器(5),其用于探测活动闸体(11)的位置且固定安装在开关柜内部;

终端(4),其固定安装在开关柜内部,其均与第一温度探测器(2)和第二温度探测器(3)无线通讯连接,其与位置探测器(5)电性连接;

至少一个手机(6),其与终端(4)之间无线通讯连接;

管理中心(7),其与终端(4)无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智能中压断路器,其特征在于:所述第二温度探测器(3)包括第二绝缘外壳(37)、固定安装在第二绝缘外壳(37)内部的第二控制器(31)、设于第二绝缘外壳(37)内部且与第二控制器(31)电性连接的第二zigbee无线通讯模块(32)、设于第二绝缘外壳(37)内部且与第二控制器(31)电性连接的第二温度传感器(33)、设于第二绝缘外壳(37)内部且与第二控制器(31)电性连接的第二储存器(34)及设于第二绝缘外壳(37)内部且与第二控制器(31)电性连接的第二充电线圈(35);第二绝缘外壳(37)固定贴合在固定闸体(12)上。

3.根据权利要求2所述的智能中压断路器,其特征在于:位置探测器(5)包括固定安装在开关柜上且与终端(4)电性连接的滑动电阻(53)、固定安装在开关柜内部的套筒(52)及串在套筒(52)内部的绝缘推杆(51);滑动电阻(53)设有滑动端;绝缘推杆(51)的一端与活动电阻的滑动端铰接;绝缘推杆(51)的另一端与活动闸体(11)铰接。

4.根据权利要求3所述的智能中压断路器,其特征在于:管理中心(7)包括中央控制器(50)、与中央控制器(50)电性连接的nfc无线通讯模块(58)、与中央控制器(50)电性连接的显示器(59)、与中央控制器(50)电性连接的蓄电池(54)、与中央控制器(50)电性连接的供电线圈(55)、与中央控制器(50)电性连接的5g无线通讯模块(56)及与中央控制器(50)电性连接的第三zigbee无线通讯模块(57)。

5.根据权利要求4所述的智能中压断路器,其特征在于:所述中央控制器(50)电性连接有第三温度传感器和第四温度传感器,第三温度传感器固定安装在开关柜的内,第四温度传感器固定安装在开关柜的外部;所述中央控制器(50)电性连接有第一湿度传感器、第二湿度传感器及第三湿度传感器;第一湿度传感器固定在固定板(1)上,第二湿度传感器固定在开关柜内,第三湿度传感器固定在开关柜外部。

6.根据权利要求5所述的智能中压断路器,其特征在于:开关柜内部设有绝缘隔离板,绝缘隔离板将开关柜内部分隔成两个空腔,分别为第一空腔和第二空腔,断路器设有第一空腔中,终端(4)设于第二空腔中;开关柜的内部表面涂覆一层绝缘材料层。

技术总结
本实用新型公开了智能中压断路器,其包括:开关柜;断路器;第一温度探测器,其用于探测活动闸体处的温度;第二温度探测器,其用于探测固定闸体处的温度;位置探测器,其用于探测活动闸体的位置且固定安装在开关柜内部;终端,其均与第一温度探测器和第二温度探测器无线通讯连接,其与位置探测器电性连接;至少一个手机,其与终端之间无线通讯连接;管理中心,其与终端无线通讯连接。本实用新型能够隔离检测到活动闸体处和固定闸体处的温度,科检测到活动闸体摆动的位置,的数据发送给远程的管理中心,不需要人工去采集数据,可以方能够将便手机读取终端中的数据,不需要人工读取数据,结构简单,成本低,使用寿命长的优点。

技术研发人员:廖平举
受保护的技术使用者:广东亚欧电气科技有限公司
技术研发日:2020.08.17
技术公布日:2021.04.06

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